2015年11月24日小米公司正式对外发布红米Note3，其中指纹识别技术是该机的一大亮点。众所周知，苹果在2013年便发布会了支持指纹识别的iPhone5s，其他友商也都拥有了支持该功能的产品。红米Note3携指纹识别功能登场更像是对广大米粉的一份迟到的爱，今天笔者带大家一起深入认&
揭秘红米Note3指纹识别背后技术原理
2015年11月24日小米公司正式对外发布红米Note3，其中指纹识别技术是该机的一大亮点。众所周知，苹果在2013年便发布会了支持指纹识别的iPhone5s，其他友商也都拥有了支持该功能的产品。红米Note3携指纹识别功能登场更像是对广大米粉的一份迟到的爱，今天笔者带大家一起深入认识属于小米的指纹识别技术。
红米Note 3
在讲红米Note3指纹识别技术原理前我们首先要了解：现在的指纹识别技术主要有光学识别、电容识别和超声波识别三类。而红米Note3则是采用的第二种识别方式——电容识别。这种方式的原理是通过是使用电容传感器来获取手指指纹的特征。由于手指表面有一层不导电的角质层，因此当手指接触传感器的时候，传感器便可测出手指所引起的电导率变化，而根据电导率变化数据，能反向形成指纹的“图像”。
红米Note3指纹识别如何做到快速和准确
在红米Note3发布会上，雷军特别提到了指纹识别的速度达到0.3秒，该速度在业内也是处于领先水平，提到解锁速度首先我们要明白其决定性的两个因素。
1. 指纹模块算法速度：当我们将手指放到指纹采集区，指纹传感器需要收录指纹的图形信息，然后需要将采集到的图形信息转化为数字信息，然后和之前采集到的已经被转化的信息进行匹配，匹配成功才可以解锁。
2. 手机本身硬件处理速度：每一次的指纹解锁虽然发生在短短不足一秒钟时间，实际却是经过三个过程，首先是传感器检测到手指按下并判断手指覆盖传感器面积达到验证的标准，其次进行指纹数据验证，最后验证通过电量屏幕并解锁屏幕。每个过程都依赖于硬件本身的处理能力。
红米Note3电容式指纹传感器采用的是来自瑞典Fingerprint Cards提供的FPC1022。而后模组厂商在此基础上进行了大量的优化，进一步优化算法提高识别率和识别速度，加上红米Note3自身强悍硬件及小米研发团队的努力才使得该机的指纹解锁速度能够达到0.3的速度。
红米Note3所采用的FPC 1022指纹传感器
讲到这里我们需要先认识两个专业名词FAR和FRR，其中FAR一般称为认假率，是说将不应该匹配的指纹当成匹配的指纹的概率。通俗讲就是假如我们录入的拇指指纹，但使用其他手指却成功解锁手机，发生这一情况的概率便是FAR；FRR一般称为拒真率，是说把应该相互匹配成功的指纹当成不能匹配指纹的概率。通俗讲就是我们录入的是拇指指纹，但使用该手指解锁出现不成功的概率。
FAR和FRR是用来评估指纹识别算法性能的两个主要参数，主要表达的是两种出错类型的几率，只有在这两个数值低到一定程度之后才能说明这个指纹识别性能是足够优秀的。而FAR和FRR两者又是互相影响的，在FAR降低的同时，FRR会稍有上升，反之在FRR降低的情况下，FAR也会上升。在红米Note3的测试数据中，以FRR=1/50000的情况下作为实验基础，FAR只有0.01，而行业标准为小于3%，对比可见红米Note3的FAR已经远远领先于行业标准。正是由于指纹传感器厂商、指纹模组厂商以及小米指纹技术开发团队的不懈努力，才有了红米Note3在指纹识别成功率上的优秀表现。
红米Note3指纹识别安全性揭秘
众所周知，之前常见的图形或者数字密码锁屏存在很大可能被窃取，但指纹识别技术的引入可以有效避免，下面让我们来看红米Note3在指纹识别的安全性上作出了哪些安全方面的努力。
首先大家需要知道的是红米Note 3采用ARM TrustZone技术，该技术是ARM 公司提出的一种硬件级的安全运行解决方案。TrustZone将系统分为了TEE和REE两个区域，REE中运行着我们熟悉的Android系统，而 TEE有独立的运算、存储资源，与REE完全隔离开。在TEE 上运行的程序需要由厂商单独签名才能运行。
由于指纹的采集、传输走的是独立的加密物理通道，指纹的处理、比对发生在TEE中，而TEE和手机操作系统是完全隔离的。因此，指纹采集和识别的过程不会被手机中的病毒、恶意程序干扰，即便手机被Root获取了最高权限也依旧无法获取TEE区内的任何数据资料。
在指纹的录入过程中，指纹图像会直接在TEE中被处理成数字信息，经过提取、加密等一系列复杂的措施，最终将一段加密后的内存保存下来，才算完成指纹录入的全过程。在指纹的验证过程中，用户的指纹信息同样会进入TEE中进行处理，并将之前录入的指纹数据读取到TEE中进行解密，然后才会进行指纹信息匹配。
在该过程中，指纹信息的所有处理过程均发生在TEE区，由于指纹从图像信息转成数字信息的过程不可逆，确保了即便获取了编译后的数字信息也无法反推得到指纹图像信息，而对数字信息的加解密过程又只能在TEE中进行，从而保证指纹录入和识别的安全性。
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